《2025年金版新学案高三总复习生物》

情境命题 26 基因突变的实验探究
情境素材
子叶黄色（Y，野生型）和绿色（y，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。

命题角度
角度一 考查对实验数据的分析判断能力
(1) 在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图1。其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是______。
(2) Y基因和y基因的翻译产物分别是SGR^Y蛋白和SGR^y蛋白，其部分氨基酸序列见图2。据图2推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的______。进一步研究发现，SGR^Y蛋白和SGR^y蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点______的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。
角度二 考查实验探究与长句表达能力
(3) 若绿色（y，突变型）为甲品系，又发现乙品系绿色突变型。现欲研究甲、乙两个品系的突变基因是否相同（是相同的基因突变，还是另一基因发生隐性突变），设计实验：甲品系和乙品系进行杂交得F₁，观察F₁子叶表型及比例，回答问题：
① 若F₁表型及比例为子叶全为绿色，则为相同的基因突变。
② 若F₁表型及比例为______，则为另一基因发生隐性突变，若让该F₁继续自交，F₂子叶表型及比例为______。

答案：
(1)A
(2)替换和增添 ③
(3)②F₁子叶全为黄色 子叶黄色∶子叶绿色=9∶7 解析：
(1)野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色，可推测出野生型豌豆成熟后，子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低；图1中B从第6天开始总叶绿素含量明显下降，因此B代表野生型豌豆，A为突变型豌豆。
(2)突变型的SGR^y蛋白和野生型的SGR^Y有3处变异，①处氨基酸由T变成K，可以确定是基因相应的碱基对发生了替换，③处多了一个氨基酸，所以可以确定是发生了碱基对的增添；从图中可以看出SGR^Y蛋白的第12个和第38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体，已知SGR^y蛋白和SGR^Y都能进入叶绿体，说明①、②处的变异没有改变其功能；所以突变型的SGR^y蛋白功能的改变，就是由③处变异引起的。
(3)若是相同的基因突变，即突变个体都是隐性纯合子，杂交后代F₁表型全部是绿色；若是另一基因发生隐性突变，设基因型为aa，则甲品系基因型可表示为AAyy，乙品系基因型可表示为aaYY，则甲品系和乙品系进行杂交得F₁为AaYy，则继续自交后代为A_Y_∶A_yy∶aaY_∶aayy=9∶3∶3∶1，由于aa纯合和yy纯合都是绿色，所以F₂表型及比例为子叶黄色∶子叶绿色=9∶7。